指针的运算 详解

指针的运算

指针加减 常量

请看下面的程序，猜测一下结果：

int main() {

	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	int* a = &arr;

	printf("a     = %p\n", a);
	printf("a + 1 = %p\n", a + 1);
	printf("a - 1 = %p\n", a - 1);

}

运行结果：

a     = 00AFF82C
a + 1 = 00AFF830
a - 1 = 00AFF828

可以看到， a 与 a + 1 和 a - 1 都差了四个字节

指针加减常量 加减的大小为 sizeof(类型) * 常量

再试试 char 类型？

int main() {

	char arr[10] = { ' 1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10',};
	char* a = &arr;

	printf("a     = %p\n", a);
	printf("a + 1 = %p\n", a + 1);
	printf("a - 1 = %p\n", a - 1);

}

结果如我们所料：

a     = 0095F9E0
a + 1 = 0095F9E1
a - 1 = 0095F9DF

相差大小 为 1

指针 - 指针

先来看一段程序吧：

int main() {

	char arr1[10] = { ' 1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', };
	int  arr2[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

	char* ch1 = &arr1[4];
	char* ch2 = &arr1;
	int* i1 = &arr2[4];
	int* i2 = &arr2;

	printf("ch1 - ch2 = %d\n", ch1 - ch2);
	printf("ch2 - ch1 = %d\n", ch2 - ch1);
	printf("\ni1 - i2 = %d\n", i1 - i2);
	printf("i2 - i1 = %d\n", i2 - i1);
	
}

指针相减 结果会是 指针相差的大小吗？看结果：

ch1 - ch2 = 4
ch2 - ch1 = -4

i1 - i2 = 4
i2 - i1 = -4

指针 减 指针 意义是 两个地址之间相隔的单元格数
也可以理解为：指针相差的大小 / sizeof（类型）

如果想输出两个指针 相差的距离（大小）只需要将变量类型 更改成普通类型，如下：

int main() {

	char arr1[10] = { ' 1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', };
	int  arr2[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	
	//变量不再是指针变量
	char ch1 = &arr1[4];
	char ch2 = &arr1;
	int i1 = &arr2[4];
	int i2 = &arr2;

	printf("ch1 - ch2 = %d\n", ch1 - ch2);
	printf("ch2 - ch1 = %d\n", ch2 - ch1);
	printf("\n");
	printf("i1 - i2 = %d\n", i1 - i2);
	printf("i2 - i1 = %d\n", i2 - i1);
	
}

输出结果：

ch1 - ch2 = 4
ch2 - ch1 = -4

i1 - i2 = 16
i2 - i1 = -16

普通类型是无法进行解引用操作的

总结一下

指针 可以 加减常数，指针之间可以相减，可以比较（如：> == < >=等）
但是指针不能乘除，相加 这是没有意义的
举个很简单的例子，时间可以相减，但是时间乘除或者相加有什么意义呢？

NULL

通过前面的学习，我们知道：内存中的地址有很多编号。如果你的机器是 32 位，
那么内存范围是：0 ~ 2^32 -1(32位2进制数全1) 最大值大约为 4GB
NULL其实就表示 0地址
补充个小知识点：
1kB=1024B =2^10(次方是二进制形式)
1MB=1024kB =2^20
1GB=1024MB =2^30
1TB=1024GB =2^40

NULL有什么用？

0地址规定为我们不能写入的地址，你的指针不指向 0地址，如果你的指针指向了 0地址 那么程序运行时会崩溃。基于这个特点，0地址 也就是NULL有了很重要的功能：

NULL类型时 void * 可以设置任何类型为NULL
下面的程序是官网上讲NULL时给出的例子：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
	// 能设置任何类型指针为 NULL
	int* p = NULL;
	struct S* s = NULL;
	void(*f)(int, double) = NULL;

	// 多数返回指针的函数用空指针指示错误
	char* ptr = malloc(10);
	if (ptr == NULL) printf("Out of memory");
	free(ptr);
}

void*

void* 表示 不知道指向什么类型的 指针
比如：

int i = 1;
int* p = &i;
void* q = (void*)p;

这么写并没有改变 p 所指向的变量的类型， 而是可以让程序用不同的眼光通过 p看它所指的变量。

指针类型的作用

  1. 指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大
  2. 指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（能操作几个字节）

(具体示例参考 C语言复习巩固（五） 指针（初阶）)

更多关于指针的可以参考我的其他篇文章：
C语言复习巩固（五） 指针（初阶）
指针运算详解，const详解，NULL？void* 指针基础